Dnes je 19. května 2019

5:09 20:46

Co dělat, když… Rotor ztratí výkon

4. 8. 2013 2 příspěvky

Naštěstí není pravdivá představa mnoha lidí, že když se u vrtulníku zastaví motor, „tak to prostě spadne“. Do takového zařízení by rozumný člověk zřejmě nenastoupil.

Vrtulník, jako každé jiné zařízení létající na principu vytváření vztlaku dokáže letět klouzavým letem. Energii získává za cenu ztráty výšky. Stejně jako třeba větroň. Jen ten úhel sestupu je o poznání strmější. Pro záchranu života posádky a v ideálním případě i záchranu vrtulníku samotného je ale rychlost sestupu dostačující.

Let vrtulníku bez výkonu motoru se nazývá autorotačním režimem. V tomto režimu se nosný rotor otáčí stejně, jako je tomu u vírníku (proto se taky vírník nazývá autogyro). Nebudu čtenáře unavovat rozkreslováním rozkladu sil na profilu, řekněme si jen zjednodušeně, že se rotor v takovémto režimu otáčí díky tomu, že skrz něj proudí dostatečné množství vzduchu odspoda nahoru.

To je ten zásadní rozdíl oproti motorovému letu. Při výkonu motoru proudí vzduch nosným rotorem shora dolů. A právě přechod mezi těmito dvěma režimy je u lehkých vrtulníků kritický! Proč vlastně? Tady je potřeba se nejprve podívat na uložení rotorových listů. Je to trošku delší, ale pro pochopení důležité. Proto prosím vydržte.

Rotor, aby rotoval

Způsobů uchycení listů nosného rotoru existuje více. Každé z používaných má svoje výhody i nevýhody. U malých vrtulníků (v našich podmínkách) je nejrozšířenější tzv. „polotuhý rotor“ s ovládáním šikmou deskou. Takovou rotorovou hlavu mají robinsony i kompressy.

Proč polotuhý? Protože listy jsou do rotorové hlavy uchyceny jedním čepem, který umožňuje listu pohyb nahoru a dolů (mávání). Je to důležité proto, že vrtulník se ovládá cyklickými změnami nastavení listů rotoru po obvodu rotorového disku – tohle zní děsně, ale jednoduše řečeno, jak se tak list otáčí kolem dokola, tak na jedné straně rotorového disku bude mít větší úhel náběhu, než když přebíhá po té druhé straně, a tím na jedné straně bude i více vztlaku a vrtulník se bude pohybovat žádaným směrem. No, a protože bude na jedné straně mít list větší úhel náběhu, bude mít tendenci se pohybovat vzhůru. A proto je tam ten čep. Z toho je tedy jasné, že poloha listu není dána jeho namontováním na přírubu rotorové hlavy, ale rozložením vztlakové a odstředivé síly!

V sérii Co dělat, když… již vyšlo:
  1. Za letu vysadí motor

Pokud se pozorně podíváte na vrtulník v letu, uvidíte, že listy rotoru se zvednou do mělkého V. A jsme u toho, proč je tak důležité udržet otáčky v dost přesně stanovených mezích. Při překročení otáček hrozí nejprve poškození ložisek v rotorové hlavě, potom i roztržení celého rotoru. Ovšem při poklesu otáček hrozí, že síla vztlaková zvítězí nad odstředivou a list nosného rotoru mávne neúměrně vysoko. Celý rotor je přitom zavěšen na středovém čepu jako dětská houpačka a nastane to samé, jako když na houpačce ten naproti vám prudce vyskočí vzhůru. Druhý list prudce poklesne dolů, narazí do ocasního nosníku a je po letu. I kdyby k poklesu druhého listu nedošlo, tak příliš zvednuté listy už nemáte jak znovu roztočit a vrtulník není dalšího letu schopen.

Vrtulník je třeba řídit!

A zpátky k řízení. V okamžiku, kdy za dopředného letu dojde k vysazení motoru, máte u lehkých vrtulníků dost krátký čas na přechod do autorotace (Robinson R22 uvádí 1,2 sekundy). Je nutno okamžitě razantně pohnout pákou kolektivního řízení dolů, až na doraz, a zároveň poměrně razantně pohnout cyklikou k sobě a ihned trošku vrátit. Ne do původní polohy! Čeho se tím dosáhne? Kolektivem snížíte úhel nastavení listů, takže nebudou vytvářet tolik odporu, a cyklikou rychle změníte úhel, pod kterým přistupuje vzduch k rotorovému disku. Je nutné dostat co nejvíce vzduchu do disku zespoda! Tak udržíte rotor v otáčkách a tím budou jednotlivé listy vytvářet vztlak.

Zní to opět trochu složitě, ale jenom se zamyslete nad tím, co vlastně v tu chvíli potřebujete:

  • snížit odpor listů, aby se ochotně otáčely – kolektiv dolů
  • nahnat co nejvíc vzduchu zespodu do rotorového disku, aby jím mělo co otáčet – cyklika k sobě = natažení vrtulníku

No a zajímavé je to i nadále. Pro úspěšné provedení přistání autorotací potřebujete dostatečnou dopřednou rychlost. Kolmá autorotace je teoreticky také možná, ovšem v jedné knížce probírající tuto problematiku poněkud eufemisticky napsali, že „při kolmé autorotaci je pro pilota krajně obtížné rozeznat správný okamžik, kdy při přistání zbrzdit sestup přitažením kolektivu“. Jinak řečeno, vždycky s tím flákli!


Z dálky to někdy vypadá jako naprostá hračka...

My se tedy budeme držet osvědčeného postupu a přistávat s dopředným pohybem. Při výcviku autorotací brzy zjistíte, že otáčky rotoru a dopředná rychlost spolu po čertech záhadně souvisí. Jakmile se snažíte rychlost nabrat, otáčky začnou klesat. Jakmile odbrzďujete, otáčky rostou. Čím to? Je to dáno právě tím úhlem, pod kterým vstupuje vzduch do rotorového disku. Čím větší úhel, tím více vzduchu jím prochází a tím více se rotor roztáčí. Tohle je potřeba nacvičit.

Nesmíte si totiž při malé rychlosti snižovat otáčky rotoru přitahováním kolektivu. Je to takové – levá nahoru, pravá dopředu, levá dolu, pravá ještě víc dopředu a za pár okamžiků už nevíte, která ruka je která, natož abyste ještě sledovali, co obě dělají. Je tu ale jedna jednoduchá pomůcka. Jedno oko držte na ukazateli otáček rotoru a levou rukou (kolektivem) sledujte pohyb ručičky. Když jde dolů, pohybujte také kolektivem dolů. Když jde nahoru, potom rukou rovněž vzhůru. Pravou rukou si potom udržujte správnou rychlost. Docela dobře to funguje.

Ale jako všechno, i autorotační techniky je nutné pořádně natrénovat. Nepropadejte iluzi, že přečtením postupu a předvedením několika náznaků autorotace instruktorem jste připraveni si zachránit při vysazení motoru život. Autorotaci je nutné se opravdu naučit. Vrtulník, na rozdíl od letadla, totiž nedokáže sám letět. Vrtulník musíte opravdu řídit až do zastavení rotoru.

Zůstane-li vcelku vrtulník, přežije posádka

Jak vybrat plochu pro přistání, kam letět a kam ne, to je u vrtulníku v podstatě stejné jako u letadla. Vrtulník nemá takový dolet bez motoru, na druhou stranu potřebuje o dost méně prostoru pro přistání. Ovšem pozor na měkký povrch! Při dosednutí do měkkého s příliš velkou dopřednou rychlostí si většinou ližiny udělají vlastní koleje, a pokud nedržíte vrtulník v pohybu dokonale rovně, dojde k jeho převrácení.

Nějaký ten prostor pro přiblížení dopředným letem a podrovnání vrtulník ale také potřebuje. Nevěřte moc historkám, jak si pilot prosekal cestu do zahrady, přistál a nic se nestalo!

Nesmíte při přistání přehnat ani natažení vrtulníku. Nezapomínejte, že ocasní nosník je hodně dlouhý, a pokud vrtulník příliš natáhnete v malé výšce, zavadíte vrtulkou o zem. Moc velká výška to ale také nesmí být, protože energie naakumulovaná v pohybu rotoru rychle při podrovnání dochází a máte jen malou chvilku na přistání. Naprosto ideální (kdo z nás ale dokáže dělat všechno ideálně) je při podrovnání vrtulníku začít v malé výšce nad terénem, jako byste už chtěli sednout, a při natažení rotovat přibližně kolem osy ocasní vrtulky. Z pohledu pilota to sice vypadá, jako byste tzv. „vyplavali“, protože kabina začne stoupat, ale ocasní vrtulka je stále bezpečně nad zemí a pilot při dostatečném vytracení dopředné rychlosti může vrtulník se zbytkem energie v rotoru poměrně pomalu položit vrtulník na zem.

Obvykle se nepodaří vrtulník zcela zastavit do visu, a tak budete dosedat s určitou rychlostí vpřed. Čím menší tahle rychlost bude, tím větší šanci na šťastné přistání máte. Jako u každého nouzového přistání tu záleží i trochu na štěstí. Pokud bude povrch pod vámi dostatečně rovný a pevný, je to výhodou. Na nerovném povrchu vrtulník nejspíš rozbijete, i když provedete všechno správně. Hladké dosednutí to asi zrovna nebude, ale mohlo by to stačit na záchranu vrtulníku. A opět tu platí – pokud zůstane vrtulník celý, rozhodně se nestane nic ani posádce.

Trénovat, trénovat, trénovat…

O nouzovém přistání vrtulníku platí v podstatě všechno, co jsem psal v předchozím článku o vysazení motoru u letadla. Opět máte více šancí, pokud letíte ve větší výšce a nad takovým terénem, kde je případné nouzové přistání proveditelné. Často jen malou změnou trasy se můžete pohybovat nad polem namísto hlubokého lesa.

Rovněž nouzové postupy v kabině jsou stejné. Tedy uzavření paliva (pokud je to proveditelné), a máte-li dostatek výšky a tím i času, můžete vyslat nouzové hlášení. Tím se ale zabývejte opravdu jenom, pokud máte výšky hodně. Vrtulníky nejsou zrovna kluzáky a zem se bude blížit rychle. Soustřeďte se hlavně na řízení vrtulníku v autorotaci a výběr vhodné plochy. Před samotným přistáním je vhodné vypnout hlavní vypínač. To z důvodu možného zkratu a požáru při případném poškození stroje, kdyby se přistání nepovedlo tak, jak si přejete.

Nouzové přistání s vrtulníkem není žádná legrace, je mnohem obtížnější než u letadla. Pamatujte, že bez intenzivního tréninku a neustálého opakování má pilot jenom malé šance, že přistání autorotací zvládne úspěšně. Piloti vrtulníků už vědí, že přezkušující examinátor vyžaduje předvedení autorotace při každém ročním prodlužování licence. Létejte vždycky tak, abyste případným problémům za letu předcházeli už na zemi. Nikdy nestartujte se strojem, o němž nejste naprosto přesvědčení, že poletí.

Hodně štěstí a žádné nouzáky!

Tento článek vznikl ve spolupráci s leteckou školou Fly For Fun

Mohlo by vás zajímat


Zkušenosti a doplnění našich čtenářů

Názornější video

4. 8. 2013 v 9:52 Slávek

Tady je názornější video: http://www.youtube.com/watch?v=vLtOO7zqX2k

Odpovědět

RE: Názornější video

4. 8. 2013 v 12:54 Michal

Ano, video je to pěkné a pro názornost jak se dělá autorotace užitečné. Ale jsou to mnohem těžší vrtulníky. S Robinsonem nebo Kompresem to takhle prosím nedělejte, nebo bude na krupici. Tam bohužel tolik energie v rotoru nemáme.

Odpovědět

Přidat komentář